Interrogation 2°3Ondes mardi15 mars 2011 Durée : 30 minutes ; calculatrice autorisée
Exercice 1 : 1. Donner la définition de la période ; donner sa notation et son unité. 2. Donner la définition de la fréquence ; donner sa notation et son unité. 3. Donner la relation liant période et fréquence. 4. Donner la vitesse du son dans l’air avec trois chiffres significatifs.
Exercice 2 : La visualisation d’une tension utilisée dans l’aviation donne l’oscillogramme ci-contre. Les réglages des sensibilités sont : - horizontale: 0,5 ms/div ; - verticale: 10 V/div. 1. Quelle est la valeur maximale de cette tension ? 2. Déterminer la période de cette tension. 3. En déduire la fréquence des tensions utilisées en aéronautique. 4. Dessiner l’oscillogramme que l’on obtiendrait si la sensibilité horizontale était multipliée par deux et si la sensibilité verticale n’était pas modifiée.
Exercice 3 : Un sonar (S) équipe un bateau. Il émet un ultrason bref vers le fond de la mer et reçoit l'écho Δt = 0,50 s après l'émission. Déterminer la profondeur h de la mer à cet endroit. Données: Un sonar (S) est un appareil muni d'un émetteur d'ultrasons (E) et d'un récepteur d'ultrasons (R). -1 Vitesse des ultrasons dans l'eau : V = 1500m.s.
Corrigé Exercice 1 : 1. La période est la durée du motif élémentaire du signal ; c’est le temps que le signal met pour se reproduire identique à lui-même. La période se note T et s’exprime en s. 2. La fréquence est le nombre de fois que se répète le motif du signal en une seconde. La fréquence se note f et s’exprime en Hz. 1 3. La relation liant fréquence et période estf1. T -1 4. La vitesse du son dans l’air est 340 m.s.
Exercice 2 : 1. La valeur maximale de la tension est Um = 3,3 x 10 = 33 V. -3 2. La période de cette tension est T = 5 x 0,5 = 2,5 ms = 2,5.10s. 1 1 2 f1 1 3. La fréquence de cette tension est%3= 4,0.10Hz. T2, 5.10 4. Si la sensibilité horizontale était multipliée par deux (soit 1 ms/div) alors le motif du signal s’étalerait sur 2,5 divisions.
Exercice 3 : Les ultrasons font un aller-retour entre l’émetteur et le récepteur donc : v´ Dt-11500´0.50 2 h1avec V = 1500m.setDt = 0,50 s d’oùh1m.= 3,7.10 22